Пожары

       1.1 Тушение пожаров 

    Пожар - русское слово - пламя, широко охватившее и уничтожающее что-нибудь. В научном определении пожар — это неконтролируемый процесс горения, сопровождающийся уничтожением материальных ценностей и создающих опасность для жизни людей.

    К основным явлениям, характерным для  каждого пожара, относятся: химическое взаимодействие горючего вещества с кислородом воздуха, выделение большого количества тепла и интенсивный газовый обмен продуктов сгорания. С пожаром связан ряд терминов:

    -загорание - пожар, потушенный в самой начальной стадии развития;

    - тление - беспламенное горение твердого вещества;

    - возгорание - возникновение горения под воздействием источника зажигания.

    Пожарная  опасность - возможность возникновения или развития пожара, заключенная в каком-либо веществе, состоянии или процессе.

    При пожаре возникают опасные факторы: повышенная температура воздуха, предметов: дым; пониженная концентрация кислорода; взрыв; обрушение и повреждение зданий, сооружений, установок; открытый огонь, искры, токсичные продукты горения. Их воздействие на человека — ожоги, отравление, удушье, смертельный исход.

    По  характеру горючей среды все  пожары делят на пять классов:

    Класса  А – обычные твердые материалы (дерево, бумага, уголь и т.п.);

    Класса  В – горючие жидкости (бензин, лак, масла, спирт и т.п.);

    Класса  С – горюющие газы (водород, ацетилен, углеводород и т.п.);

    Класса  Д – металлы и сплавы;

    Класса  Е – электрооборудование под  напряжением.

    Из  данной классификации следует, что в деревообрабатывающих цехах могут возникать пожары классов А, В, Е. 

     1.2 Огнетушащие вещества. Классификация и выбор 

    В настоящее время для тушения  пожаров используют более десяти веществ: воду, эмульсии, химическую и воздушно-механическую пены, углекислоту, порошковые составы, инертные газы и другие химические составы. Все их условно объединяют в три группы: охлаждающие, изолирующие и химического торможения.

    К охлаждающим относят воду, водные эмульсии, углекислоту; к изолирующим - пены, порошковые составы; к веществам химического торможения - различные химические составы.

    

    Вода - наиболее широко применяемое огнетушащее средство тушения пожаров. Ее достоинства: высокая теплоемкость, высокая скрытая теплота испарения, подвижность, химическая натуральность, отсутствие ядовитости. И главное достоинство - доступность и экономичность. Недостатки: порча материалов при тушении, высокая температура замерзания, нарушение работы электрооборудования, большая сила поверхностного натяжения, ограничение в применении, например, при тушении электроустановок и т. д.

    Охлаждающие свойства воды обеспечивают эффективное  тушение пожара и способствуют предупреждению загорания, разрушения и взрывов объектов, расположенных вблизи очага пожара. Хорошая подвижность воды обеспечивает ее доставку на любое расстояние и простоту установок для тушения.

    Огнетушащую способность воды обусловливают  охлаждающее действие, разбавление горючей среды и механическое воздействие.

    Охлаждающее действие. Обильное поливание водой резко снижает температуру в очаге горения. Это свойство успешно используют для предотвращения воспламенения, самовоспламенения, загорания и взрыва прилегающих объектов.

    Разбавление горючей среды. Из 1 л воды образуется 1725 л водяного пара, который разбавляет кислород в воздухе, снижая его процентное содержание. В зависимости от способа подачи воды образуется водяной пар. При мелком распылении его образуется больше и тушение эффективнее. При распылении мелкими, моросящими каплями происходит быстрое испарение воды с образованием большого количества водяного пара и повышение охлаждающего эффекта, вследствие чего тушение происходит быстрее и при меньших затратах воды. При подаче воды на очаг пожара компактной струей под большим напором тушение менее эффективно, чем при распылении. Этот способ применяют при невозможности близко доставить ствол к очагу горения, когда необходимо с большого расстояния охлаждать соседние объекты или использовать ударную силу струи воды.

    Недостатки  способа подачи воды компактной струей под большим напором в том, что при тушении может произойти взрыв слоя осевшей древесной или угольной пыли, травмирование людей, случайно оказавшихся в зоне действия струи, электротравматизм из-за сплошного проводника электрического тока. При этом затрачивается большее количество воды, чем при орошении.

    Установлено, что размер капель воды влияет на эффективность тушения. Например, для тушения бензина оптимальный размер капель воды 0,1 мм, для керосина и спирта 0,3 мм, а для нефтепродуктов 0,5 мм. Наиболее быстро испаряются капли воды размером 0,1 мм — всего за 0,04 с. За это время они полностью испаряются, обеспечивая эффект тушения. Исследования ученых показали, что при тушении веществ с высокой температурой вспышки эффект достигается при диаметре капель и более 0,1 мм, а для веществ с температурой вспышки выше 60° С - до 0,5 мм. При этом

    

    

интенсивность подачи воды должна быть не менее 0,2 л/(см²-с).

    В ряде случаев использование воды при тушении загораний недопустимо. Например, при ее контакте со щелочными металлами может произойти взрыв или выделение большого количества горючих газов. В деревообработке таких веществ не применяют. Однако есть опасность охлаждения раскаленного железа, угля. Вода, попадая на них, образует горючую смесь из-за ее разложения.

    Высокая температура замерзания воды и большая  сила поверхностного натяжения снижают универсальность воды при тушении пожаров. Она плохо смачивает, например жировые поверхности. Для устранения этих недостатков в воду добавляют различные поверхностно-активные вещества, например, пенообразователь ПО-1, сульфоналы НП-1 и другие, а для снижения температуры замерзания добавляют минеральные соли и некоторые спирты. Однако из-за повышения коррозийности составы соли применяют редко.

    Наряду  с достижением эффекта тушения, добавки в воду способствуют повышению электропроводности. Например, ток возрастает с 0 до 50 мА на расстоянии 1,5 м от электрооборудования при тушении эмульсией вместо обычной водопроводной водой.

    Углекислота - двуокись углерода - бесцветный газ, в 1,5 раза тяжелее воздуха. Жидкая углекислота нашла самое широкое распространение в тушении пожаров. Ее достоинства: одно из самых распространенных веществ в природе, дешевизна,   эффективность    тушения,    неэлектропроводность,   не портит ценные вещи и материалы, почти не имеет ограничений в применении.

    При испарении 1 кг жидкой кислоты образуется 500 л газа. Газ охлаждает и изолирует очаг пожара. Из-за образования большого количества углекислого газа не хватает кислорода для поддержания горения.

    Диоксид углерода нельзя применять для тушения  щелочных и щелочноземельных металлов и некоторых других соединений, в молекулы которых входит кислород, а также тлеющих материалов.  При тушении  может  наступить  удушье.

    Пена. Огнетушащий эффект изолирующих веществ обусловливается торможением скорости образования горючих паров, газов и снижением концентрации кислорода в зоне сгорания.

    Пену  применяют для тушения твердых  и жидких веществ, не вступающих во взаимодействие с водой. Наиболее эффективно тушение нефтепродуктов и легковоспламеняющихся жидкостей. При этом огнетушащая способность выражается в изоляции горящего вещества с прекращением попадания в зону пламени горючих паров.

    Достоинства пены: неограниченность применения, относительная дешевизна, повышенная смачиваемость жидкости, небольшой расход на тушение, не требует одновременного перекрытия всей площади горения.

    

    Огнетушащее свойство пены зависит от кратности, стойкости, дисперсности и вязкости.

    Кратность пены- отношение объема пены к объему жидкой фазы. Чем больше кратность пены, тем выше эффективность тушения. Стойкость пены - сопротивляемость процессу разрушения, характеризуемая продолжительностью выделения из пены 50% жидкой среды. Стойкость пены также влияет на эффективность тушения: чем выше стойкость, тем больше эффект и снижение количества пены. Стойкость зависит от времени, поверхности обработки, температуры и условий подачи. Следует добавить, что многократные пены менее стойки, а химические — более стойки, чем воздушно-механические.

    Дисперсность  пены- величина, обратно пропорциональная размерам пузырьков. Чем выше дисперсность пены, тем она эффективнее. С повышением кратности пены ее дисперсность уменьшается.

    Вязкость  пены - характеристика пены, обусловливающая ее стойкость. Она влияет на ее стойкость, определяя эффект тушения.

    По  способу получения пену подразделяют на два вида: химическую и воздушно-механическую.

    Химическая  пена образуется при взаимодействии растворов кислоты и щелочи  с добавлением  пенообразователей. В настоящее время для получения пены используют эмульсию двуокиси углерода в водном растворе минеральных солей с добавлением пенообразователя, а также смесь сернокислого алюминия и бикарбоната натрия с пенообразователем из экстракта солодкового корня. Из 1 кг пенопорошка и 10 л воды образуется 40—60 л пены. Химическую пену применяют редко из-за ее высокой стоимости и сложности в организации тушения.

    Воздушно-механическую пену подразделяют на низкократную, среднекратную и высокократную до 30, 30—200, выше 200. Чем выше кратность, тем эффективнее огнетушащая способность пены. Высокократные пены - наиболее эффективное огнетушащее вещество при значительной дешевизне получения.

    Для образования пены используют пенообразователь, воду, воздух и простую пеногенерирующую установку типа ГВП-600 -генератор высокократной пены с производительностью 600 л/с. Пена образуется за счет одновременной подачи на металлическую сетку ГВП 2—6%-ного водного раствора пенообразователя и эжектируемого воздухом этого раствора.

    

    Наибольшее  распространение получила пена средней  кратности. Низкократную пену применяют для тушения пожаров жидкостей в резервуарах и для охлаждения соседнего с горящим оборудования. Оптимальная кратность пены составляет 70—150, но высокократная пена более эффективна в ликвидации пожара. Ее достоинства: малая теплопроводность, не оказывает разрушающего действия, достаточная подвижность, способность теплоотражения, снижает плотность задымления, неэлектропроводная. Эти достоинства противостоят малой стойкости, из-за чего пену успешно применяют для объемного и поверхностного тушения. Особенно большой эффект тушения при быстром затоплении этой пеной всего объема подвалов, кабельных туннелей, резервуаров.

    К началу 1995 г. для ее получения использовали 10 типов пенообразователей: ПО-1, ПО-1Д, ПО-1С и др. Кроме индексных успешно применяли пенообразователи «ТЭАС», «САМ-ПО», «МОРОЗКО», «ПОЛЮС», «ФОРЭТОЛ» и другие, которые обладают полной биологической разлагаемостью, высокой огнетушащей способностью, а «ПОЛЮС» и «МОРОЗКО» — морозоустойчивы  до температуры от —35 до —45° С.

    Другие  огнетушащие вещества в деревообрабатывающих цехах не применяются. Сведения о них изложены в специальной литературе. О порошковых составах и некоторых других ' огнетушащих веществах краткие данные приведены в пособиях к лабораторным работам.

    Выбор огнетушащих веществ для тушения пожара осуществляют строительные организации при проектировании автоматических систем пожаротушения с учетом основного фактора- класса пожара. 

    Класса  А – обычные твердые материалы (дерево, бумага, уголь и т.п.) применяются  все виды, прежде всего вода;

    Класса  В – горючие жидкости (бензин, лак, масла, спирт и т.п.) применяется  распыленная вода и пена ;

    Класса  С – горюющие газы (водород, ацетилен, углеводород и т.п.);

    Класса  Д – металлы и сплавы;

    Класса  Е – электрооборудование под  напряжением применяется двуокись углерода, порошки и хладоны 

    В данной классификации не приведены огнетушащие вещества для пожаров классов С и Д, в которых горят газы, металлы и их сплавы. Такие среды для деревообработки нехарактерны.

    Применение  определенных огнетушащих веществ  для тушения загораний необходимо знать и в повседневной работе в производственных помещениях. В деревообрабатывающих цехах обычно используют огнетушители четырех типов: химические пенные, воздушно-пенные, углекислотные и порошковые. Зная класс пожара, используют только тот огнетушитель, который предназначен для данного типа пожара. Для этих целей в цехах на видных и доступных местах развешивают огнетушители указанных типов. Их количество определяют специальные нормы.